Skillnad mellan uppladdningsbara och icke uppladdningsbara batterier

Huvudskillnad - Uppladdningsbara och icke uppladdningsbara batterier

Batterier ger ett sätt att driva elektriska enheter som inte alltid kan anslutas till nätspänningen. Bilar, mobiltelefoner, bärbara datorer och barnleksaker kan drivas av batterier. Beroende på deras förmåga att återanvändas, klassificeras batterierna i två kategorier: icke uppladdningsbara (primära) och uppladdningsbara (sekundära) batterier. De huvudskillnad mellan uppladdningsbara och icke uppladdningsbara batterier är det Uppladdningsbara batterier kan användas igen om de har blivit helt urladdade en gång, medan den inte är uppladdningsbar batterier kan inte laddas igen när de är helt urladdade.

Vad är icke laddningsbara batterier

Batterier består av två elektroder som kallas katod och den anod, vilka placeras i elektrolyter. När elektroderna är anslutna sker kemiska reaktioner vid katoden och anoden, såsom vi har diskuterat med ett exempel på artikeln om anoder och katoder. Dessa kemiska reaktioner resulterar i ett flöde av elektroner från anoden till katoden. Dessa elektroner har elektrisk energi, och om vi kopplar en elektrisk komponent mellan elektronens väg, kan elektronerna förlora sin energi när de går igenom komponenten. Den elektriska energi som elektronerna förlorar kan sedan omvandlas till en form som är användbar för oss. En lampa omvandlar exempelvis den elektriska energin till ljusenergi (och termisk energi), och en motor omvandlar elenergin till kinetisk energi. 

Innan vi diskuterar skillnaden mellan laddningsbara och uppladdningsbara batterier, låt oss först titta på ett typiskt alkaliskt batteri för att se hur det fungerar:

En längsgående sektion genom ett alkaliskt batteri

Vid anoden reagerar zink med hydroxidjoner som släppts från katoden, som producerar zinkoxid och vatten och frigör elektroner i processen:

Vid katoden kombineras de frigjorda elektronerna med mangan (IV) oxid och vatten för att producera mangan (III) oxid och hydroxidjoner:

För att dessa reaktioner ska kunna fortsätta fortsätter jonerna kontinuerligt genom elektrolyten medan elektronerna reser utanför elektrolyten genom ledningarna som förbinder anoden och katoden. Detta skapar en elektrisk ström i ledningen.

Alkaliska batterier är inte laddningsbara. Detta innebär att dessa reaktioner endast kan ske i ovanstående riktning. När all mangan (IV) oxid har omvandlats till mangan (III) oxid, upphör reaktionerna och batteriet kan inte längre producera en elektrisk ström.

Vad är uppladdningsbara batterier

Med laddningsbara batterier är det möjligt att vända om reaktionerna som gör det möjligt för dem att köra elektroner runt en krets. Ett bra exempel på laddningsbara batterier är litiumjonbatteriet, som används för att driva de flesta mobiltelefoner och bärbara datorer. När batterierna används för att starta enheter, säger vi att batteriet är urladdning. Medan detta händer, släpper den "negativa terminalen" litiumjoner, som går genom elektrolyten till den positiva terminalen. Samtidigt strömmar elektroner utanför kretsen från den negativa terminalen mot "positiv terminal". Under laddning, batteriet tar energi från en extern källa för att vända om dessa flöden: litiumjoner strömmar från den "positiva terminalen" mot "negativa terminalen", vilket kompletterar batteriets förmåga att utföra ström igen.

Ett litiumjonbatteri som är konstruerat för användning i en bärbar dator

Uppladdningsbara batteriers prestanda försämras dock över tiden. De laddningsbara föregångarna till litiumjonbatterier inkluderade nickel-cadmium-batterier. Dessa batterier hade flera nackdelar: deras prestanda tenderade att lida om de ofta överbelastas, eller om de inte ofta fick tömma helt. Dessutom var kadmium en giftig metall vilket innebar att felaktigt borttagna nickelkadmiumbatterier medförde en miljöfarlig.

Skillnad mellan uppladdningsbara och icke uppladdningsbara batterier

Användning efter fullständig utsläpp

Uppladdningsbara batterier kan återanvändas efter laddning, när de har blivit helt urladdade.

Ej laddningsbara batterier kan bara vara helt urladdat en gång. Därefter kan batteriet inte laddas och det kan inte användas för att producera en elektrisk ström.

Kosta

Priset av uppladdningsbara batterier är högre jämfört med icke laddningsbara. Men på lång sikt är det mer kostnadseffektivt att använda uppladdningsbara batterier.

Ej laddningsbara batterier är billigare jämfört med laddningsbara.

Typ av batteri

Uppladdningsbara batterier inkluderar bly-syra, nickelkadmium och litiumjonbatterier.

Ej uppladdningsbara batterier inkluderar Leclanché, zink-kol och alkaliska batterier.

Image Courtesy

"Förenklat diagram över alkalisk batterikonstruktion." Av Tympanus (eget arbete) [Public Domain], via Wikimedia Commons

"Li ion batteri från en bärbar dator." Av Kristoferb (eget arbete (enwiki)) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons